(57)【要約】本発明に係る３ピースオイル制御リング２は、上側円盤状掻き落としリング４と、下側円盤状安定化リング６と、内面に軸線方向突出部10を有する円形エキスパンダ８を備える。円形エキスパンダ８は、上側掻き落としリング４と下側安定化リング６との間に配置され、突出部10は、それぞれ、掻き落としリング４の内面14及び安定化リング６の内面16に当接し、掻き落としリング４の外半径18は、下側安定化リング６の外半径よりも大きいため、掻き落としリング４と安定化リング６との間に半径差δrが生じている。【選択図】図２Ａ
2019510178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３ピースオイル制御リング（２）であって、
・上側円盤状掻き落としリング（４）と、
・下側円盤状安定化リング（６）と、
・内面に軸線方向突出部（10）を有する円形エキスパンダ（８）とを備え、
前記円形エキスパンダ（８）は、前記上側掻き落としリング（４）と下側安定化リング（６）との間に配置され、前記突出部（10）は、それぞれ、前記掻き落としリング（４）の内面（14）又は前記安定化リング（６）の内面（16）に当接している３ピースオイル制御リングにおいて、
前記掻き落としリング（４）の外半径（18）が、前記下側安定化リング（６）の外半径よりも大きいことを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項２】
請求項１に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、該オイル制御リング（２）が嵌め込まれた状態では、前記上側掻き落としリング（４）の掻き落としエッジだけがシリンダ内面（40）に接触し、前記下側円盤状安定化リング（６）が前記シリンダ内面（40）に接触していないことを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、前記上側掻き落としリング（４）及び前記下側円盤状安定化リング（６）が、半径方向（22，24）に同じ厚さを有することを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、前記上側円盤状掻き落としリング（４）の半径方向における厚さ（22）が、前記下側円盤状安定化リング（６）の半径方向における厚さ（24）よりも小さいことを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、前記上側掻き落としリング（４）の軸線方向厚さ（26）が、前記下側円盤状安定化リングの軸線方向厚さ（28）に等しいことを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、前記上側掻き落としリング（４）の軸線方向厚さ（26）が、前記下側安定化リング（６）の軸線方向厚さ（28）よりも小さいことを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、前記円形エキスパンダ（８）が、軸線方向において波形状に形成された平坦な金属ストリップ（30）として構成されていることを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項８】
請求項１〜６の何れか一項に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、前記円形エキスパンダ（８）が、半径方向において波形状に形成された平坦な金属ストリップ（32）として構成されていることを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項９】
請求項１〜６の何れか一項に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、前記エキスパンダ（８）が、スロット付き渦巻きばね（34）として構成されていることを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか一項に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、前記エキスパンダ（８）に、前記波形状に形成された金属ストリップの波形側面における開口（36）内で延在する安定化ワイヤ（38）が付加的に設けられていることを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか一項に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、前記突出部（10）が、前記エキスパンダ（８）又は前記金属ストリップに当接するタブとして構成されていることを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか一項に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、芯出し突起（52）が設けられることにより、前記エキスパンダ（８）、前記円形かつ波形状に形成された平坦な金属ストリップ、及び／又は、前記安定化リング（６）が、ピストンリング溝（44）内で溝底面（48）に対して芯出しされることを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項１３】
請求項１〜１２の何れか一項に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、前記安定化リング（６）の合口領域に、前記安定化リング（６）の前記合口を閉鎖可能とする接続要素が設けられていることを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項１４】
請求項１〜１３の何れか一項に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、前記安定化リング（６）が、内方に向けて付勢されていることを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、従来のピストンリングに比べて摩擦が低減された３ピースオイル制御リングに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のピストンリングにおけるオイル制御リング又は掻き落としリング又はオイルリングは通常、内燃機関のシリンダ内面から余分な油を除去し、可及的に薄い所定の油膜を形成するため、２個のオイル掻き落としレールを有する１個のリングを備える。
【０００３】
掻き落としリングには様々な種類がある。単純な構成の掻き落としリングは通常、２個の掻き落としレールが外面に配置された１個のリング本体のみを備える。更に発展させた構成の掻き落としリングにおいては、掻き落としリングの全周に亘ってより均一な掻き落とし効果を得るため、付加的なエキスパンダばねが設けられている。
【０００４】
他の構成においては、２個の薄い円盤状掻き落としリングが共通のキャリアでピストンリング溝内にて保持される、いわゆる３ピース掻き落としリングが既知である。この場合にキャリアは、通常は、エキスパンダばねの機能を兼ねている。
【０００５】
特許文献１（米国特許出願公開第2656230号明細書）には、３ピース掻き落としリングが既知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第2656230号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特に内燃機関における摩擦を低減することが望ましいため、本発明の課題は、掻き落としリングで生じる摩擦を低減することにより、内燃機関における摩擦損失を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、独立請求項に係るピストンリングにより解決される。有利な構成は、従属請求項に記載したとおりである。
【０００９】
本発明の第１態様によれば、３ピースオイル制御リングが提供される。本発明に係る３ピースオイル制御リングは、上側、即ち燃焼室又はピストンヘッドを指向する円盤状掻き落としリングと、下側、即ちクランクケース又はピストンスカート又はピストンピンを指向する円盤状安定化リングと、内面にて軸線方向に突出する突出部を有すると共に、例えば円形かつ波形状に形成された平坦な金属ストリップとを備える。
【００１０】
エキスパンダ又はエキスパンダばねは、その内面に軸線方向に突出する突出部を有すると共に、掻き落としリングと安定化リングとの間に配置される。エキスパンダにより、掻き落としリングと安定化リングとの間に軸線方向間隔が確保される。
【００１１】
円形エキスパンダの突出部は、少なくとも掻き落としリング及び安定化リングの内面に当接し、掻き落としリング及び安定化リングを外方に向けて押圧する。この場合、掻き落としリングは、安定化リングよりも大きな外半径、従って安定化リングよりも大きな外径を有する。
【００１２】
従って、基本的な実施形態においては、安定化リングがシリンダ内面に加える圧力はより小さいため、安定化リングの摩擦は掻き落としリングの摩擦に比べれば無視可能な大きさである。
【００１３】
本発明の他の実施形態において、掻き落としリングの外径又は外半径と、安定化リングの外径又は外半径との差は、オイル制御リングが嵌め込まれた状態では、上側掻き落としリングの掻き落としエッジだけがシリンダ内壁に接触し、下側円盤状安定化リングはシリンダ内面に接触しないほど大きい。これにより、下側リング又は安定化リングによって生じる摩擦成分を完全に無視可能な大きさにすることが保証される。
【００１４】
オイル制御リングの他の実施形態において、上側掻き落としリングは、半径方向に下側円盤状安定化リングと同じ厚さを有する。これにより、掻き落としリング及び安定化リングが同じ材料で構成される限り、実質的に同じ大きさの半径方向力の生成が保証される。同じ大きさの力により、円形エキスパンダばねは、ピストンリング溝内で傾斜しないか又は傾斜不可能であることが実質的に保証される。この実施形態においては、非対称的に形成されたエキスパンダを必要とする。なぜなら、エキスパンダが非対称的に形成されていなければ、掻き落としリング及び安定化リングにおける異なる外径又は外半径が得られないからである。
【００１５】
オイル制御リングの他の実施形態において、上側掻き落としリングは、半径方向に下側円盤状安定化リングよりも小さな厚さを有する。これにより、安定化リングは、掻き落としリングに比べて、ピストンリング溝底面方向に向けてより大きな半径方向力を及ぼすことが可能である。この力の差は、シリンダ内壁に対する掻き落としリングの支持力に起因する半径方向力差を等しくするのに利用することができる。理想的には、掻き落としリングは、所定の力でシリンダ内壁に当接し、安定化リングは、エキスパンダの下面又は円形かつ波形状に形成された平坦な金属ストリップを同じ大きさの力で支持するため、エキスパンダ又は金属ストリップは、ピストンリング溝内で傾き又は引っ掛かりを生じることがない。
【００１６】
半径方向における厚さの効果は、軸線方向にも適応することができる。
【００１７】
３ピースオイル制御リングの他の有利な実施形態において、上側掻き落としリング及び下側円盤状安定化リングは、軸線方向に同じ厚さを有する。この場合、下側安定化リングは、より大きく変形することで力を生成することができる。更に、軸線方向における厚さが同じであれば、対称的なエキスパンダが使用可能であり、特に突出部が同様に構成可能である。
【００１８】
他の実施形態において、上側掻き落としリングは、下側安定化リングよりも軸線方向の厚さが小さい。この場合、安定化リングはより堅固に構成可能であり、エキスパンダに対して十分に大きな圧力を加えることが可能であるため、安定化リングがエキスパンダによりシリンダ内面に対して押圧されることが回避される。
【００１９】
一実施形態において、エキスパンダは、円形かつ軸線方向に波形状に形成された平坦な金属ストリップとして構成される。この実施形態において、波形の振幅は、オイル制御リングの嵌め込み状態では、リング溝における２つのリング溝側面間で幅寸法に合わせて延在している。従って、エキスパンダは、周方向において波形状に形成されたエキスパンダとして構成することができる。この実施形態においては、ピストンリングが半径方向に圧縮されるときに、エキスパンダの高さ、従ってピストンリングの高さがより大きくなる。
【００２０】
３ピースオイル制御リングの他の有利な実施形態において、エキスパンダは、円形かつ半径方向において波形状に形成された平坦な金属ストリップとして構成される。この実施形態において、波形の振幅は、オイル制御リングの嵌め込み状態では、リング溝底面とシリンダ内面との間で延在している。この実施形態は、ピストンリングの直径又は半径に関わらず、ピストンリングの高さが変化しないという利点を有する。
【００２１】
３ピースオイル制御リングの他の有利な実施形態において、エキスパンダばねは、スロット付き渦巻きばねとして構成される。スロット付き渦巻きばねは、スロットが交互に設けられたＵ字状断面を有する金属ストリップとして構成することができる。Ｕ字状断面を含むＵ字プロファイルは、その一側から他側に延びるスロットを有する。この実施形態においては、全体として、ジグザグばねが得られ、そのジグザグ形状は、Ｕ字形状を形成するよう曲げられるシートメタル層の平面内を延びる。この場合、各スロットは、互いに交差するよう延びるため、結果として得られる形状はジグザグばねのように機能する。断面において、Ｕ字形状における脚部の端部には、外方に向けて角度を付けることができるため、掻き落としリング及び安定化リングを外方に向けて押圧する突出部又はタブが形成される。
【００２２】
他の実施形態において、エキスパンダには、波形状に形成された金属ストリップの波形側面における開口内で延在する安定化ワイヤが付加的に設けられる。この実施形態は、主として、半径方向において波形状に形成されたエキスパンダばねと、軸線方向において波形状に形成されたエキスパンダばねに関連する。この場合、安定化ワイヤは、エキスパンダばねが内方に向けて湾曲することでピストンリング溝に対して当接するのを回避することができる。安定化ワイヤは更に、エキスパンダばねの各端部が互いに重なり合う状態が維持されるよう機能する。
【００２３】
他の例示的な実施形態において、突出部は、エキスパンダばね又は金属ストリップに当接するタブとして構成される。このようなタブは、エキスパンダばねの材料から突出させるか又はエキスパンダばねの材料のエッジに当接させることができる。突出部は、それぞれ、掻き落としリング及び安定化リングのエッジに当接し、これらリングをシリンダ内壁に向けて外方に押圧する。
【００２４】
３ピースオイル制御リングの他の実施形態においては、エキスパンダばね又は円形かつ波形状に形成された平坦な金属ストリップ、及び／又は、安定化リングがピストンリング溝内で溝底面に対して芯出しされる突起が設けられる。安定化リングは、シリンダ内壁に対して支持されていないため、ピストンリング溝内における位置が特に規定されていない。従って、安定化リングをピストンリング溝内の中央に整列させるために、内側突起を安定化リング及び／又はエキスパンダばねに配置すれば、ピストンリング溝内にて安定化リングを規定位置に設けることができる。この規定位置への設定は、安定化リング及び／又はエキスパンダばねを溝底面に対して支持するタブ又は内側突起で実現することができる。
【００２５】
オイル制御リングの他の実施形態において、安定化リングの合口領域には、合口端部を互いに接続することにより、安定化リングの合口を閉鎖可能とする接続要素が設けられる。本発明においては、摩擦を回避するため、安定化リングとシリンダ内壁との間の接触が回避される。この点は、リング合口端部に、例えば合口端部を互いに係合可能とするダブテール構造が設けられることで極めて容易に保証することができる。これにより、安定化リングがシリンダ内壁に接触することが回避される。３ピースオイル制御リングの嵌め込みに際しては、先ずは安定化リングを嵌め込み、合口端部を接続し、次いでエキスパンダを嵌め込み、最後に掻き落としリングをピストンリング溝内に配置することができる。
【００２６】
本発明に係る他の実施形態によれば、安定化リングは、内方に向けて付勢されるため、合口端部を互いに接触させ易い。半径方向外方に向けて付勢される掻き落としリングとは異なり、安定化リングは半径方向内方に向けて付勢されるため、エキスパンダ又はエキスパンダばねによる半径方向外方における力が補償可能である。
【００２７】
本発明の更なる特徴及び利点は、同一部分又は類似部分が同一参照符号で表された図面に基づいて以下に記載する。各図面は、本発明における複数の例示的な実施形態を示す。各図面は、実寸と異なると共に、特に従来の掻き落としリングとの相違点を示す略図であり、これらに基づいて本発明を詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】軸線方向において波形状に形成されたエキスパンダばねを備える従来の３ピース掻き落としリングを示す部分斜視図である。
【図２Ａ】軸線方向において波形状に形成されたエキスパンダばねを備える本発明に係る３ピース掻き落としリングを示す部分斜視図である。
【図２Ｂ】図2Aの３ピース掻き落としリングを示す断面図である。
【図２Ｃ】図2Aにおける３ピース掻き落としリングの変形例を示す断面図である。
【図２Ｄ】図2Aにおける３ピース掻き落としリングの更なる変形例を示す断面図である。
【図３Ａ】半径方向において波形状に形成されたエキスパンダばねを備える本発明に係る３ピース掻き落としリングを示す断面図である。
【図３Ｂ】図3Aにおける３ピース掻き落としリングの変形例を示す断面図である。
【図４】スロット付き渦巻きばねとして構成されたエキスパンダばねを備える本発明に係る３ピース掻き落としリングを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図面及び以下の記載の両方において、同一要素又は類似構成要素は、同一参照符号又は類似参照符号で表されていることに留意されたい。
【００３０】
図１は、軸線方向において波形状に形成されたエキスパンダばねを備える従来の３ピース掻き落としリングを部分斜視図で示す。従来の３ピース掻き落としリングは、２つの掻き落とし要素105と、弾性かつ延性の金属ストリップ、好適には、鋼ストリップ113で製造されたエキスパンダ又はスペーサ109を備える。エキスパンダ又はスペーサにより、２個の掻き落とし要素105間における軸線方向間隔が確保されるのみならず、２個の掻き落とし要素105がシリンダ内壁に対して外方に向けて同じ力で押圧される。鋼ストリップ109は、波形状に形成され、軸線方向において均一に離間させた複数の波形部分108を有する。波形部分の曲げ部109には、スロット112が設けられており、また波形部分のセクション111は、平坦に形成されているため、掻き落としリング105が軸線方向に支持されている。平坦な波形部分のピーク部を越えて突出している曲げ部のセクション101は、掻き落とし要素105の内面に当接すると共に、これら掻き落とし要素105をシリンダ内壁に対して外方に向けて押圧する突出部101として形成されている。突出部101は更に、エキスパンダ又はスペーサ107がシリンダ壁に接触しないことを保証している。
【００３１】
鋼ストリップ113の波形部分及び直線セクション108は、周方向における一連のばね要素として形成されると共に、３ピース掻き落としリングがピストンリング溝内に嵌め込まれたときに圧縮負荷を受ける。図示のように、エキスパンダ又はスペーサ107の各端部又は各突出部113は、掻き落とし要素107の下面に当接すると共に、掻き落とし要素107をピストンリング側面に対して押圧する。平坦部107は、極めて均一に形成可能であり、また図示の構成において、エキスパンダ109による半径方向力は、極めて正確に調整することができる。
【００３２】
図2Aは、軸線方向において波形状に形成されたエキスパンダばね８を備える本発明に係る３ピース掻き落としリングを部分斜視図で示す。図示の実施形態は、図１の実施形態に実質的に対応している。この場合、下側掻き落とし要素の代わりに、外径又は外半径が上側円盤状掻き落としリング４の外径又は外半径に比べてより小さい安定化リング６が設けられている。エキスパンダ又はスペーサ８は、軸線方向において波形状に形成された金属ストリップとして構成され、掻き落としリング４及び安定化リング６に当接する支持面12を有する。軸線方向において波形状に形成された平坦な金属ストリップは、軸線方向に突出する突出部10を有し、各突出部10は、掻き落としリング４及び安定化リング６における両方の内面に当接すると共に、リング4，6を外方に向けて押圧する。掻き落としリング４及び安定化リング６の外径又は外半径が異なるため、掻き落としリング４は、安定化リングと掻き落としリングとの間の直径又は半径との差だけ、安定化リング６よりも更に外方に向けて突出している。従って、掻き落としリング４だけが内壁に接触するか、又は少なくとも掻き落としリングだけがかなりの力でシリンダ内壁に押圧される。図示の実施形態においては、掻き落としリングだけがシリンダ内壁から油を掻き落とし、これに対して安定化リングは、シリンダ内壁に全く接触しないか、又は油を僅かにのみ掻き落とすようエキスパンダでシリンダ内壁に対して押圧される。
【００３３】
図2Bは、図2Aの３ピース掻き落としリング２を断面図で示す。図2Bには、ほぼ全ての参照符号が表されている。図面の明瞭さ及び記載の簡潔さを同一参照符号の不必要な反復によって損なうのを回避するため、参照符号は後続する図面には表されていないことに留意されたい。
【００３４】
図示の実施形態における本発明のピストンリングにおける３ピースオイル制御リングは、円盤状上側掻き落としリング４と、円盤状下側安定化リング６と、掻き落としリング４と安定化リング６との間に配置された円形エキスパンダ又はスペーサ８を備える。エキスパンダ８は、軸線方向において波形状に形成された平坦な金属ストリップ30として構成されている。
【００３５】
エキスパンダは、その支持面12から軸線方向に延在する突出部10を有し、各突出部10は、掻き落としリングの内面14又は安定化リング６の内面16に当接すると共に、掻き落としリング及び安定化リング６を半径方向外方に向けて押圧している。
【００３６】
掻き落としリング４は、外方に向けて付勢されており、更にエキスパンダでシリンダ内壁40に対して押圧されている。安定化リング６は、内方に向けて付勢されており、更にエキスパンダ８を安定させ、エキスパンダ８がピストンリング溝44内で傾き及び引っ掛かりを生じるのを回避している。
【００３７】
図示のピストンリングにおける３ピースオイル制御リング２は、ピストン42のピストンリング溝44内に嵌め込まれており、上側及び下側ピストンリング溝側面46に当接している。３ピースオイル制御リング２は、ピストンリング溝底面48には接触していない。３ピースオイル制御リング２における上側掻き落としリング４の外側エッジだけが、シリンダ内壁40に接触している。
【００３８】
エキスパンダ８は、軸線方向において波形状に形成された平坦な金属ストリップ30として構成されている。この場合、領域50は、金属ストリップ30又はエキスパンダの断面を表すのに対して、他方の領域は、波形状に形成された金属ストリップにおける波形部分の側面を平面図で表す。
【００３９】
掻き落としリング４は、安定化リング６の軸線方向厚さ26と同じ軸線方向厚さ26を有する。掻き落としリング４は、安定化リング６の半径方向厚さ24よりも大きい半径方向厚さ22を有する。この構造により、掻き落としリング４及び安定化リング６のための支持面が同じ大きさを有する、実質的に対称的なエキスパンダ８が使用可能である。
【００４０】
矢印18，20は、それぞれ、掻き落としリング４及び安定化リング６の外半径又は外径を表している。この場合、掻き落としリング４は、安定化リング６の半径に比べてδrだけ大きい半径を有する。安定化リングと掻き落としリングとの間の半径差δrにより、掻き落としリング４だけがシリンダ内壁40から油を掻き落とすと共に、掻き落としリング４だけが３ピースオイル制御リング２における摩擦に寄与することが保証される。これにより、本発明に係る３ピースオイル制御リング２における摩擦抵抗は、図１に例示した従来の３ピースオイル制御リングにおける摩擦抵抗に比べて低減される。本発明によれば、摩擦抵抗の低減は、１個の掻き落としエッジだけが油を掻き落とすと共に、１個の掻き落としエッジだけがシリンダ内面と摩擦を生じることで実現される。
【００４１】
図2Cは、図2Aにおける３ピース掻き落としリングの変形例を断面図で示す。図2Aの実施形態とは異なり、掻き落としリング４及び安定化リングは、半径方向に同じ厚さ22を有する。この構成により、曲げられた掻き落としリング及び安定化リング4，6に関して同じ材料を使用することが可能である。エキスパンダ８は、軸線方向において波形状に形成された金属ストリップ30として構成されている。金属ストリップは、半径方向において同様に波形状に形成されているため、突出部10が内面から支持する掻き落としリング及び安定化リング4，6が異なる直径を有する。図2Cにおいても、金属ストリップ30として構成されたエキスパンダ８の断面は、参照符号50で表されている。
【００４２】
図2Cは、図2Aにおける３ピース掻き落としリングの更なる変形例を断面図で示す。図2Aの実施形態とは異なり、掻き落としリング４及び安定化リングは、半径方向に同じ厚さ22を有する。この構成により、曲げられた掻き落としリング及び安定化リング4，6に関して同じ材料を使用することが可能である。図示の実施形態におけるエキスパンダ８は、各突出部10がシリンダ中心軸線から半径方向に異なる距離を有するよう形成された金属ストリップ30として構成されている。この場合、金属ストリップはより容易に製造することができる。図2Dにおいても、金属ストリップ30として構成されたエキスパンダ８の断面は、参照符号50で表されている。
【００４３】
図3Aは、本発明に係る３ピース掻き落としリング２の更なる変形例の断面図を示す。この場合も、図2Bの実施形態と同様、掻き落としリング４及び安定化リング６は、半径方向に異なる幅を有する。掻き落としリング４は、安定化リング６の半径方向幅24よりも大きい半径方向幅22を有する。図3Aの実施形態において、掻き落としリング４及び安定化リング６は、軸線方向に同じ幅を有する。この場合も、波形状に形成された金属ストリップ32として構成されたエキスパンダ８が使用されている。図2A〜図2Dのエキスパンダ８とは異なり、図3A及び図3Bのエキスパンダ８は、半径方向において波形状に形成された金属ストリップ32として構成されている。この場合、各突出部10は、エキスパンダ８の支持面を越えて横方向（又は上方及び下方）に突出する単純なタブとして構成することができる。
【００４４】
図3Bは、本発明に係る３ピース掻き落としリング２の付加的な変形例の断面図を示す。この場合も、図3Aの実施形態と同様、掻き落としリング４及び安定化リング６は、半径方向に異なる幅を有する。
【００４５】
図3Aの実施形態とは異なり、掻き落としリング４及び安定化リング６は、軸線方向に異なる幅を有する。掻き落としリング４は、安定化リング６の軸線方向幅28よりも小さい軸線方向幅26を有する。この構成により、安定化リング６を、掻き落としリング４に比べてより安定させることが可能である。本発明の目的は、エキスパンダがピストンリング溝内で捻じれて引っ掛かりを生じるのを回避することである。この点を達成するためには、各軸線方向突出部に作用する力を可及的に等しくするのが望ましい。なぜなら、安定化リングは、掻き落としリングよりも半径方向寸法が小さく、掻き落としリングは、シリンダ内壁で付加的に支持されるからである。従って、安定化リングは、掻き落としリング４よりも大きな力を生じる必要がある。この点は、安定化リング６が内方に向けて予め付勢されると共に、掻き落としリングよりも堅固に構成することで実現される。
【００４６】
図3Bの実施形態において、半径方向において波形状に形成されたエキスパンダ８又は金属ストリップには、周方向に開口36が設けられ、その内部に安定化ワイヤ38が周方向に配置されている。安定化ワイヤは、エキスパンダが湾曲を生じ、溝底面に対して支持されるのを回避するよう機能する。
【００４７】
図４の実施形態において、エキスパンダ８は、スロット付き渦巻きばね34として構成されている。スロット付き渦巻きばね34は、Ｕ字状断面を有する。Ｕ字状断面における脚部の端部は、掻き落としリング４及び安定化リングの内側エッジに当接するよう外方に向けて曲げられている。図示の実施形態において、スロット付き渦巻きばね34として構成されたエキスパンダ８の断面は、参照符号50で表されている。
【００４８】
エキスパンダ８内側の下側エッジには、芯出し突起52が設けられている。エキスパンダ８のみならず安定化リング８も、シリンダ内面との接触で安定化されていない。なぜなら、このような接触は摩擦の増加をもたらすからである。エキスパンダ８の芯出し突起52は、溝底面に接触することにより、安定化リング又はエキスパンダがシリンダ内面に接触して摩擦の発生を回避することができる。芯出し突起52を、安定化リング６に取り付けることも同様に可能である。
【００４９】
例示的な実施形態における個々の特徴の更なる組み合わせも、開示されたものとみなされる。全ての実施形態において、特に、芯出し突起が設けられ、リングが異なる半径方向厚さ及び軸線方向厚さを有し、更に（エキスパンダにおけるシール位置及び半径方向位置に関連して）軸線方向突出部の構成を異ならせることができる。
【００５０】
更なる実施形態において、３ピースオイル制御リング２が提供される。この実施形態において、リング２は、下側円盤状掻き落としリング４と、（燃焼室に対する）上側円盤状安定化リング６と、内面に軸線方向突出部10を有する円形エキスパンダ８を備える。この場合、円形エキスパンダ８は、下側掻き落としリング４と上側安定化リング６との間に配置され、突出部10は、それぞれ、掻き落としリング４の内面14及び安定化リング６の内面16に当接し、下側掻き落としリング４の外半径は、上側安定化リング６の外半径よりも大きい。
【符号の説明】
【００５１】
２     本発明に係る３ピースオイル制御リング
４     上側円盤状掻き落としリング
６     下側円盤状安定化リング
８     円形エキスパンダ又はスペーサ
10     軸線方向に突出する突出部
12     エキスパンダ又はスペーサの支持面
14     掻き落としリングの内面
16     安定化リングの内面
18     掻き落としリングの外半径
20     安定化リングの外半径
22     半径方向における掻き落としリングの厚さ
24     半径方向における安定化リングの厚さ
26     軸線方向における掻き落としリングの厚さ
28     軸線方向における安定化リングの厚さ
30     軸線方向において波形状に形成された平坦な金属ストリップ
32     半径方向において波形状に形成された平坦な金属ストリップ
34     スロット付き渦巻きばね
36     周方向における開口
38     安定化ワイヤ
40     シリンダ内壁又はシリンダ内面
42     ピストン
44     ピストンリング溝
46     ピストンリング溝側面
48     ピストンリング溝底面
50     エキスパンダ又はスペーサの断面
52     芯出し突起
δr    安定化リングと掻き落としリングとの半径差
【図１】
2019510178.tif 000003
【図２Ａ】
2019510178.tif 000004
【図２Ｂ】
2019510178.tif 000005
【図２Ｃ】
2019510178.tif 000006
【図２Ｄ】
2019510178.tif 000007
【図３Ａ】
2019510178.tif 000008
【図３Ｂ】
2019510178.tif 000009
【図４】
2019510178.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成30年11月9日(2018.11.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３ピースオイル制御リング（２）であって、
・上側円盤状掻き落としリング（４
・下側円盤状安定化リング（６）と、
・内面に軸線方向突出部（10）を有する円形エキスパンダ（８）とを備え、
前記円形エキスパンダ（８）は、前記上側掻き落としリング（４）と下側安定化リング（６）との間に配置され、前記突出部（10）は、それぞれ、前記掻き落としリング（４）の内面（14）又は前記安定化リング（６）の内面（16）に当接している３ピースオイル制御リングにおいて、
前記掻き落としリング（４）の外半径（18）が、前記下側安定化リング（６）の外半径よりも大きいことを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項２】
請求項１に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、該オイル制御リング（２）が嵌め込まれた状態では、前記上側掻き落としリング（４）の掻き落としエッジだけがシリンダ内面（40）に接触し、前記下側円盤状安定化リング（６）が前記シリンダ内面（40）に接触していないことを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項３】
請求項１に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、前記上側掻き落としリング（４）及び前記下側円盤状安定化リング（６）が、半径方向（22，24）に同じ厚さを有することを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項４】
請求項１に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、前記上側円盤状掻き落としリング（４）の半径方向における厚さ（22）が、前記下側円盤状安定化リング（６）の半径方向における厚さ（24）よりも小さいことを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項５】
請求項１に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、前記上側掻き落としリング（４）の軸線方向厚さ（26）が、前記下側円盤状安定化リングの軸線方向厚さ（28）に等しいことを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項６】
請求項１に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、前記上側掻き落としリング（４）の軸線方向厚さ（26）が、前記下側安定化リング（６）の軸線方向厚さ（28）よりも小さいことを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項７】
請求項１に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、前記円形エキスパンダ（８）が、軸線方向において波形状に形成された平坦な金属ストリップ（30）として構成されていることを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項８】
請求項１に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、前記円形エキスパンダ（８）が、半径方向において波形状に形成された平坦な金属ストリップ（32）として構成されていることを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項９】
請求項１に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、前記エキスパンダ（８）が、スロット付き渦巻きばね（34）として構成されていることを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項１０】
請求項１に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、前記エキスパンダ（８）に、前記波形状に形成された金属ストリップの波形側面における開口（36）内で延在する安定化ワイヤ（38）が付加的に設けられていることを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項１１】
請求項１に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、前記突出部（10）が、前記エキスパンダ（８）又は前記金属ストリップに当接するタブとして構成されていることを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項１２】
請求項１に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、芯出し突起（52）が設けられることにより、前記エキスパンダ（８）、前記円形かつ波形状に形成された平坦な金属ストリップ、及び／又は、前記安定化リング（６）が、ピストンリング溝（44）内で溝底面（48）に対して芯出しされることを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項１３】
請求項１に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、前記安定化リング（６）の合口領域に、前記安定化リング（６）の前記合口を閉鎖可能とする接続要素が設けられていることを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【請求項１４】
請求項１〜１３の何れか一項に記載の３ピースオイル制御リング（２）であって、前記安定化リング（６）が、内方に向けて付勢されていることを特徴とする３ピースオイル制御リング。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
図１は、軸線方向において波形状に形成されたエキスパンダばねを備える従来の３ピース掻き落としリングを部分斜視図で示す。従来の３ピース掻き落としリングは、２つの掻き落とし要素105と、弾性かつ延性の金属ストリップ、好適には、鋼ストリップ113で製造された波形部分の曲げ部109を備える。エキスパンダ又はスペーサにより、２個の掻き落とし要素105間における軸線方向間隔が確保されるのみならず、２個の掻き落とし要素105がシリンダ内壁に対して外方に向けて同じ力で押圧される。波形部分の曲げ部109は、波形状に形成され、軸線方向において均一に離間させた複数の波形部分108を有する。波形部分の曲げ部109には、突出部112が設けられており、また波形部分のセクション111は、平坦に形成されているため、掻き落としリング105が軸線方向に支持されている。平坦な波形部分のピーク部を越えて突出している突出部112は、掻き落とし要素105の内面に当接すると共に、これら掻き落とし要素105をシリンダ内壁に対して外方に向けて押圧する突出部112として形成されている。突出部112は更に、平坦部107がシリンダ壁に接触しないことを保証している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
鋼ストリップ113の波形部分及び直線セクション111は、周方向における一連のばね要素として形成されると共に、３ピース掻き落としリングがピストンリング溝内に嵌め込まれたときに圧縮負荷を受ける。図示のように、平坦部107の各端部又は各突出部112は、掻き落とし要素105の下面に当接すると共に、掻き落とし要素105をピストンリング側面に対して押圧する。平坦部107は、極めて均一に形成可能であり、また図示の構成において、波形部分の曲げ部109による半径方向力は、極めて正確に調整することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
エキスパンダ８内側の下側エッジには、芯出し突起52が設けられている。エキスパンダ８のみならず安定化リング６も、シリンダ内面との接触で安定化されていない。なぜなら、このような接触は摩擦の増加をもたらすからである。エキスパンダ８の芯出し突起52は、溝底面に接触することにより、安定化リング又はエキスパンダがシリンダ内面に接触して摩擦の発生を回避することができる。芯出し突起52を、安定化リング６に取り付けることも同様に可能である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
更なる実施形態において、３ピースオイル制御リング２が提供される。この実施形態において、リング２は、下側円盤状安定化リング６と、（燃焼室に対する）上側円盤状掻き落としリング４と、内面に軸線方向突出部10を有する円形エキスパンダ８を備える。この場合、円形エキスパンダ８は、下側安定化リング６と上側掻き落としリング４との間に配置され、突出部10は、それぞれ、掻き落としリング４の内面14及び安定化リング６の内面16に当接し、上側掻き落としリング４の外半径は、下側安定化リング６の外半径よりも大きい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2019510178.tif 000011
【国際調査報告】
2019510178.tif 000012
2019510178.tif 000013
2019510178.tif 000014
2019510178.tif 000015